水流处理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及用于处理水流的方法和系统，该水流具有第一流率并包含显示出第一沉降性质的固体物质，所述方法包括向该水流中添加改性剂，添加速率足以改变水流的第一沉降性质，以获得具有固体物质的改性水流，改性水流的固体物质显示出区别于第一沉降性质的第二沉降性质；间歇取出改性水流的样品送入具有一定容积的沉降容器中；测定沉降容器内样品的固体物质的沉降性质；以及将改性水流导入分离装置，在其中从改性水流中分离出固体物质。本发明专利技术提供了便利的监测和/或控制导入到例如净化过程的水流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水流处理方法及系统专利技术背景专利
本专利技术涉及水流的处理。特别地，本专利技术涉及一种方法，其中，用足量的改性化学试剂处理包含悬浮和/或胶状形式的固体物质或者可沉淀的溶解物的水流，以影响所述固体或溶解物的沉降性质，特别是沉降时间。另外，本专利技术涉及水处理系统。相关技术描述包含大量固体物质和/或可沉淀的溶解物的水流的例子，包括废水排放物，如生活污水和其它工业和市政来源的废水以及工业循环流，如造纸和纸浆工业的循环流。取决于水流的来源，固体物质可以是有机的或无机的或它们的组合。也可以包括一些生物物质。包括可沉淀的溶解物在内的固体物质浓度可在大范围内变化。通常，它在水流重量的约0.1至50%的范围内变化。通常，对于许多上述类型的水流来说，需要调节水中存在的悬浮、胶状或可沉淀形式的固体物质的沉降性质。在下文中，所有这些现象统称为“固体物质”。通常，废水处理要求包含在其中的固体物质在合理地较短时间内被分离。分离典型地通过沉降法或浮选法实施。通常，改性剂在添加位点以足以改变水流中固体物质的沉降或浮选性质的添加速率加入到水流中。通常，其目的在于实质上改变所述固体物质的沉降时间以对应于另一沉降时间，优选预定的沉降时间。工业或市政排放物通常例如在沉降池中处理。在排放物进料到池之前，一种或多种化学试剂被加入到工艺水流中用以沉淀溶解物和/或用于使小颗粒聚集到一起变成较大的絮凝物或聚集体，典型地用以通过改善池中颗粒的沉降来改善分离效率。另外一种方式是在浮选装置中处理排放物。在浮选过程中，同样，其目的是使小颗粒聚集到一起变成合适尺寸的较大的絮凝物或聚集体，它们随后附着到空气气泡上并由此转移到浮选装置的表面上供去除。通常，包含固体物质的工艺物流和加入的化学试剂连续地进料到沉降池中。工艺物流在沉降池中保持一定长度的时间，其取决于流率和池的容积，时间要足够用于使水流中固体物质沉降。很经常地，池中的停留时间为，例如45分钟到20个小时或更长。经沉降的工艺物流，也就是固体物质已通过沉降从中去除的工艺物流，从沉降池中作为排放物连续排出，例如从池的上部以溢流的形式排出。排放物的质量通常通过浊度测量和/或悬浮固体量测量来监测。排放物的质量可由停留时间来控制并主要借助进料流的化学处理来控制。A.Mantovanelli,P.V.Ridd, Journal of Sea Research 56 (2006) 199-226,论述了多种已知的用于测量粘性沉降物聚集体的沉降速率的设备。包括手动操作的沉降管和自动操作的沉降柱，配备有视频系统、光学和激光器械和水下平衡。然而，其未给出关于将这些设备安装到水处理过程或测量方案的具体教导。US5431037和AU2009206170公开了已知方法的例子，这些方法用于周期性取出和分析来自沉降池的样品以使得能够控制要加入到所处理的悬浮液中的絮凝剂的量。如果导入到池中的工艺物流如废水的组成随时间剧烈波动，将会引发问题，因为用于去除固体物质的沉降池的效率信息仅从排放物获得。因此，通常只有在可观的高达几个小时的延迟量之后，才可能调整化学处理，特别是化学试剂的剂量和用量。上述取样和控制方法都存在这一问题。另外，它们的操作对于沉降池中的取样点敏感。US 4279759公开了另一种用于控制向工艺物流进料水处理化学试剂的速率的方法。在该方法中，样品流以工艺物流的侧流(sidestream)获取并以恒定的速率进料到沉降柱，在其中连续测定固体的浓度。该方法要求连续流以合适的进料速率进料通过沉降柱。由于要求连续流，该方法测定样品沉降性质的能力有限。JP 2002253905公开了凝结监测系统，其中在凝结处理过程的多个阶段取出样品。每种样品在由混合器引起的连续运动下进行光学测量。在该方法中，样品不许沉降，以使得能够测定每阶段絮凝物的尺寸。因此，需要改进的方法，特别是涉及它们预测控制具有长处理和停留时间的工艺物流的能力，和测定实际工艺物流的真实沉降性质的能力。除了处理市政和工业废水之外，在其它工业过程中和必须通过沉降从水流中分离固体物质的其它过程中，没有长时间延迟的固体物质沉降性质调节是必需的。当水流具有大体积时，如超过50m3/h,特别是大约50到5000m3/h时，与评估延迟作用相关的问题特别重要。专利技术概沭本专利技术的目的在于消除至少一部分现有技术的问题，并提供处理水流的方式，该水流包含显示出第一沉降性质特别是沉降时间的固体物质，以获得含有固体物质的改性水流，该固体物质显示出区别于第一沉降性质的第二沉降性质，优选预定的沉降性质。本专利技术的第二个目的是提供评估工艺物流的质量和/或用于选择和调节化学试剂添加的方法。本专利技术基于测量体现小样品的固体物质的沉降性质的一种或多种所期望性质的构思，该小样品取自添加了改性剂后的大容量的工艺水。基于对该样品测得的一种或多种性质，可得出关于该大容量大流体的结论。本专利技术方法包括通过如下方式处理具有第一流率并包含显示出第一沉降性质的固体物质的水流:-添加改性剂如凝结剂或絮凝剂到水流中，添加速率足以改变该水流中的所述固体物质的沉降性质，以获得具有固体物质的改性水流，该改性水流所具有的固体物质显示出区别于第一沉降性质的第二沉降性质；-将该改性水流的样品导入具有一定容积的沉降容器；-测定在该沉降容器中所述样品的固体物质的沉降性质；以及-将所述改性水流导入分离装置，如沉降池或浮选装置，在其中将固体物质从改性水流中分离。在本专利技术的一个方面，样品间歇导入沉降容器，并优选作为所述水流的侧流。更优选地，本专利技术方法的特征由权利要求1所述限定。所述系统由权利要求22的特征限定。测定沉降容器中存在的固体物质的沉降性质的步骤可包括测量样品中固体物质的含量，例如在预定的沉降时间后沉降容器中局部的样品浊度或固体含量(所谓“沉降浊度”或“沉降固体含量”)或作为时间的函数的连续测量值，包括这些数量的时间衍生的参数，如沉降速率。沉降性质也可以是所测量的固体物质的沉降时间。改性剂可选择来改变这些性质中的一种或多种。样品浊度或固体含量的局部测量是有利的，因为这些量通常遵循公式f (X，y, z,t)，其中，X，y是沉降容器内的水平空间坐标，Z是沉降容器内的垂直空间坐标，t是时间。“局部”在上下文中意思是测量数据仅从沉降容器内的特定区域(所用的传感器头附近)收集，该区域的容积小于沉降容器的容积。优选测量基本上在沉降容器垂直轴方向上的同一位置实施。根据一个实施方式，所述方法包括从具有第一流率的水流中取出具有第二流率的侧流的步骤，第二流率小于第一流率。该侧流在改性剂加入到该工艺物流的位点处之后取出并转移，例如通过管导入，到沉降容器。其后，沉降容器的进料关闭，并且一定时间段后，测定存在于沉降容器中的样品浊度(“沉降浊度”)。优选地，所述时间段为至少10秒，通常为至少2分钟，特别是5分钟或更长。在大多数应用中，该时间段为小于I小时。沉降浊度也可以是不再随沉降时间增加而显著变化的浊度值(即小于预定的绝对值或相对值)。任选地，然后根据所测得的沉降性质，控制改性剂向水流中的添加速率。在添加速率之外或作为替代，可以控制改性剂的类型。术语“控制添加速率”涵盖了控制单位时间的体积流率和控制改性剂的浓度。“控制”包括改变添加速率的决定和动作，以及不改变添加速率(=保持添本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·詹森，I·约恩素，M·皮罗南，JP·瑟维奥，T·伊尔贾奈南，
申请(专利权)人：凯米罗总公司，
类型：
国别省市：